某制药企业主要生产吡拉西坦原料药，生产过程中产生废母液、溶剂回收残液等高浓度废水和低浓度清洗废水，其中高浓度废水成分复杂，主要含有甲醇、甲苯、异丙醇、吡咯烷酮及部分中间产物等，废母液盐分高，难以直接生化处理。李亚峰等^〔1〕研究认为，制药废水的处理难点在于废水中某些成分会降低可生化性，可选择物化与生化相结合的方式，发挥协调作用。张岩^〔2〕也指出利用物化和生化联合处理此类废水效果较好。因此该工程采用气浮—微电解—Fenton氧化的预处理方案，提高废水的可生化性，去除部分难溶有机物，再通过UASB—A/O—生物滤池进行生化处理，以确保水质稳定达标。

该工程设计处理水量800 m³/d，其中一期处理水量400 m³/d。目前只安装一期工程，废水产生量约350 m³/d，废水经处理达到《鄱阳湖生态经济区水污染物排放标准》后直接外排。设计进、出水水质见表1。

具体工艺流程见图1。

水量少、COD及盐分都很高的废母液经蒸发器全部蒸馏除盐，污冷凝水至调节池1，结晶后的污盐及高沸有机物交给有资质的单位进行处理。

生产车间产生的高浓度回收废液收集后排入调节池1，随后泵入气浮池，去除不溶性有机物及悬浮颗粒物，然后自流进入微电解池进行Fe/C微电解，对废水中的带环污染物进行开环，一定程度上提高废水的可生化性，之后废水进入Fenton氧化池，将难降解有机物氧化成小分子有机物和无机物。在Fe/C微电解和Fenton反应作用下，废水的生化性得到大幅改善，其COD也得到有效降解。将预处理后的废水同清洗废水、生活污水等低浓度废水在调节池2中进行混合，一起进入后续生化系统。调节池2废水被泵入混凝沉淀池，去除悬浮物，然后进入UASB厌氧系统，通过厌氧菌降解COD，出水进入A/O池，利用好氧菌及硝化反硝化细菌进一步去除COD和NH₃-N。经过生化处理后的废水进入二沉池，去除A/O附带的污泥颗粒，生物滤池对废水进行深度处理，保证出水达标。后置臭氧接触池是否启动则根据污水的处理效果决定。

废母液的盐分和COD超高，采用蒸发预处理，蒸发后盐分降至1 000~2 000 mg/L，COD降至4 000~ 5 000 mg/L，提高后续生化处理能力。高浓度废水中含有甲苯等不溶于水的有机污染物，具有一定毒性，进入生化池会抑制微生物的生长，降低污泥活性，进而影响整个系统的处理效率。针对其不溶于水的特性，采用气浮法可去除90%以上此类物质。蒸发产生的污盐、高沸有机物和气浮产生的废渣交给有资质单位处理。

废水中还存在微量的甲苯、吡咯烷酮和部分中间产物等难降解环状有机物。根据程婷等^〔3〕的研究，铁碳微电解与H₂O₂的耦合作用明显优于单一的铁碳微电解作用，不仅可以提高COD去除率，还可改善废水的可生化性。因此，该工程在铁碳微电解的基础上紧接Fenton氧化，2种强氧化作用的叠加可将带环有机物开环，保证出水的可生化性，减轻后续生化系统处理的压力。

对于浓度较高的制药废水，UASB和A/O的工艺组合不能完全保证出水水质稳定达标，因此后续增加1个生物滤池，占地面积小、处理效果好，可作为深度处理使用，进一步提高整个系统的出水水质。

（1）调节池。半地上式钢砼结构，2座，内附树脂防腐层，池底配有曝气管。调节池1尺寸为12.0 m×10.0 m×5.5 m，有效容积540 m³。设2台提升泵（Q=4.5 m³/h，H=16 m，电机功率1.1 kW）。调节池2尺寸为16.0 m×10.0 m×5.5 m，有效容积800 m³。设2台提升泵（Q=15 m³/h，H=12 m，电机功率1.1 kW）。

（2）气浮池。单体碳钢结构，1台，3布4油玻璃钢防腐，尺寸为6.0 m×2.1 m×2.2 m。气浮溶气罐1只，不锈钢结构，尺寸为D 400 mm×3 000 mm。设气浮空压机1台（排气量0.45 Nm³/min，工作压力0.7 MPa，电机功率4.0 kW），气浮循环泵1台（Q=4.5 m³/h，H=50 m，电机功率3.0 kW），加药装置3套。

（3）微电解池。地上式钢砼结构，4座，尺寸为2.5 m×2.5 m×2.8 m，内附FRP防腐层，有效容积60 m³，水力停留时间4 h。设叶桨组合搪瓷搅拌机3套（转速50 r/min，电机功率3.0 kW），加药装置4套，在线pH计2台。

（4）Fenton氧化池。地上式钢砼结构，4座，尺寸为2.5 m×2.5 m×2.8 m，内附FRP防腐层，有效容积60 m³，水力停留时间4 h。设叶桨组合搪瓷搅拌机3套（转速50 r/min，电机功率3.0 kW），加药装置4套，在线pH计2台。

（5）混凝沉淀池。地上钢砼结构，其中混凝段尺寸为1.60 m×1.60 m×5.5 m，2座，沉淀段尺寸10.5 m×3.5 m×5.5 m，1座。设加药装置3套，PP材质的斜管填料30 m³。

（6）厌氧池。地上钢砼结构，1座，尺寸为12.6 m×9.0 m×8.0 m，有效容积800 m³。

（7）A/O池。地上钢砼结构，1座，尺寸为25 m×15.5 m×5.2 m，有效容积1 744 m³。设工艺风机2台（Q=13.52 m³/min，升压49 kPa，电机功率18.5 kW），水下搅拌机2台，曝气系统1套，混合液回流泵3台（Q=20 m³/h，H=7 m，电机功率0.75 kW）。

（8）二沉池。地上钢砼结构，1座，尺寸为D 10.0 m×5.0 m。设吸泥机1台，桥式刮泥机1台。

（9）生物滤池。半地上钢砼结构，4座，每座尺寸为4.2 m×2.0 m×6.0 m，有效容积48 m³。设工艺风机2台（Q=2.92 m³/min，升压53.9 kPa，电机功率5.5 kW），反冲洗风机1台（Q=13.12 m³/min，升压63.7 kPa，电机功率30 kW），反洗泵1台（Q=260 m³/h，H=10.6 m，电机功率15 kW），生物滤池填料共60 m³（球形粒子，粒径D 3~6 mm，表观密度1.2~1.8 g/cm³，堆积密度0.7~1.0 g/cm³）。

（10）臭氧接触池。半地上钢砼结构，1座，每座尺寸为4.0 m×3.0 m×3.5 m，有效容积40 m³。设臭氧发生器1台（臭氧产量50 g/L）。

（11）污泥池。半地上钢砼结构，2座，配有4台污泥泵，2台叠螺式污泥脱水机（绝干泥处理量20~30 kg/h，功率0.57 kW），2套加药系统。其中污泥池1尺寸为3.0 m×3.0 m×5.5 m，污泥池2尺寸为4.0 m×3.0 m×5.5 m。

根据水质的不同，铁碳微电解与Fenton氧化反应的药品使用量及处理效率也有很大不同。为保证其处理效率，取高浓度废水进行小试，优化运行条件、药品投加量及反应时间等，最终确定其实际运行条件：铁碳微电解预处理时，pH为2~3，铁碳比为1:1，最佳铁粉投加量为2 g/L；Fenton预处理时，pH为3~4，最佳30%双氧水投加量为2.5 L/m³，硫酸亚铁投加量为2 g/m³。反应时间4 h，其COD去除率可达46%，氨氮去除率可达43%。

厌氧池进水温度控制在20~35 ℃，pH控制在6~8，投加生活污水处理厂脱水污泥120 t进行污泥的接种与驯化。因接种污泥活性较差，厌氧池的COD启动负荷为0.2~0.5 kg/（m³·d），每天监测，当COD去除率达到50%以上时，逐渐增加进水浓度直至达到设计要求，此过程约30 d。驯化完成后，厌氧池的COD去除率达到65%以上。

该工程好氧池反应器总容积为1 744 m³，按曝气池蓄水量的0.5%~0.8%投加脱水活性污泥，由于脱水污泥含水率约80%，则总需脱水污泥80 t。之后将曝气池注满有机废水（用清水对废水进行混合，至COD＞300 mg/L），控制进水温度在20~35 ℃、pH中性、溶解氧保持在1.5~2.5 mg/L，开始培菌步骤，先闷曝3~5 h后开始静沉。但静沉前应将溶解氧提高到2.5~3 mg/L。此后再闷曝、静沉，重复此步骤，当测得COD较最初降低50%时，再向曝气池加入设计处理量50%的有机废水，经过5~7 d的培养，曝气池污泥质量浓度（MLSS）达到1 500 mg/L左右时，可进入驯化步骤。驯化时按设计处理量的30%左右连续进水，溶解氧控制在1.5~3 mg/L，在系统正常运行前提下每天按现有处理量的10%递增进水，直至达到设计处理量。驯化完成后，A/O池的COD去除率达到85%以上，氨氮去除率达到80%以上。

生物滤池采用自然挂膜法，需7~10 d。挂膜前先用清水清洗滤料，之后在滤池中注满待处理污水，控制污水温度在15~35 ℃，pH中性，COD在300~500 mg/L。开启风机进行闷曝，每隔12 h测定1次COD，当COD降至最初的50%以下时，补充设计处理量50%的有机废水，重复此步骤。驯化时同A/O工段一样，按比例逐渐增加进水直至达到设计处理量。最终生物滤池的COD去除率可达60%以上，氨氮去除率达到50%以上。

经过3个月的调试，系统运行已趋稳定。对各主要构筑物的出水连续取样监测15 d，结果见表2。

由表2可知，该工艺对COD的去除率为99.6%，NH₃-N去除率为97.5%，甲苯去除率为99.9%。

该项目为新建项目，投资共计500万元，主要包括土建、设备及安装费用等。不计污泥处置费和设备折旧费的情况下，系统总的运行费用合计约6.6元/m³。其中药剂费用约5.2元/m³，电费约1.1元/m³，人工费约0.3元/m³。

采用气浮—铁碳微电解—Fenton氧化预处理和厌氧池—A/O池—生物滤池三级生化处理的方案处理某制药企业产生的废水，其出水COD≤60 mg/L、NH₃-N≤8 mg/L、SS≤20 mg/L，可达到《鄱阳湖生态经济区水污染物排放标准》，甲苯≤0.1 mg/L，达到《污水综合排放标准》一级标准。该工艺处理效果较好，系统运行稳定，对出水要求较高的工程项目有很好的借鉴意义。